Выпарные аппараты
Выпарные аппараты предназначены для повышения концентрации вещества, находящегося в растворе, или частичного выделения его в твердом виде из пересыщенного раствора выпариванием растворителя.
Классификация выпарных аппаратов
В зависимости от режима работы (время эксплуатации) делятся на:
- Аппараты периодического действия;
- Аппараты непрерывного действия.
1-ая группа аппаратов используется при малой производительности установки или в лабораторных условиях. В промышленных условиях они не экономичны, т.к. при пуске их необходимо разогреть, а при остановке это тепло не используется.
2-ая группа используется в промышленных условиях и достаточно широко.
По давлению аппараты работают при: повышенном, атмосферном давлениях и при вакууме. Работа при вакууме используется, если раствор при повышенном давлении и температуре меняет свои свойства, ухудшается его качество и когда необходимо увеличить теплоперепад.
По расположению выпарного аппарата они делятся на:
- Вертикальные;
- Горизонтальные;
- Наклонные.
По конструктивным признакам делятся на:
- Аппараты с паровой рубашкой;
- Змеевикового типа;
- С прямыми трубами.
В качестве теплоносителей используются водяной пар и горячая вода.
Материал, из которого изготавливаются аппараты, может быть: сталь или цветные металлы.
Конструкции выпарных аппаратов
1. С внутренней циркуляционной трубой
Кратность циркуляции .
Высота кипятильных труб м.
Недостатки: нельзя выпаривать кристаллизующиеся растворы, вязкие растворы; циркуляционная труба обогревается паром и в результате получается менее надёжная циркуляция.
2. Для выпарки кристаллизующихся растворов
3. С вынесенной греющей камерой
4. С принудительной циркуляцией
Они предназначены для выпарки вязких растворов.
5. Аппарат плёночного типа со сползающей плёнкой
Предназначены для выпаривания пенящихся растворов.
6. Аппарат плёночного типа с всползающей плёнкой
7. Выпарной аппарат роторного типа
Для выпарки кристаллизующихся растворов.
Классификация выпарных аппаратов
| Тип | Исполнение | Наименование | Область применения |
| I | 2 | Выпарные аппараты с естественной циркуляцией, соосной греющей камерой, вынесенной зоной кипения и солеотделением | Упаривание растворов, выделяющих кристаллы и образующих на греющих поверхностях растворимый осадок, удаляемый при промывании |
| II | 1 | Выпарные аппараты с естественной циркуляцией, вынесенной греющей камерой и кипением растворов в трубах | Упаривание растворов, не образующих значительного осадка на греющих поверхностях |
| 2 | Выпарные аппараты с естественной циркуляцией, вынесенной греющей камерой и зоной кипения | Упаривание растворов, образующих на греющей поверхности осадок, удаляемый механическими способами | |
| III | 1 | Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией, соосной греющей камерой и солеотделением | Упаривание растворов, выделяющих кристаллы и образующих на греющих поверхностях осадок, удаляемый при промывке |
| 2 | Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией, соосной греющей камерой и вынесенной зоной кипения | Упаривание вязких растворов и растворов, образующих на греющей поверхности незначительный труднорастворимый осадок, удаляемый механическим способом и промывкой | |
| IV | – | Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией, вынесенной греющей камерой и зоной кипения | Упаривание растворов, образующих на греющих поверхностях труднорастворимый осадок, удаляемый механическим способом |
| V | 1 | Выпарные аппараты пленочные с восходящей пленкой и соосной греющей камерой | Упариваие пенящихся или термонестойких растворов, не образующих осадка на греющих поверхностях |
Выпарной аппарат с естественной циркуляцией, соосной греющей камерой, вынесенной зоной кипения и солеотделением
1 – греющая камера; 2 – труба вскипания; 3 – сепарационная камера; 4 – отбойник; 5 – брызгоотделитель; 6 – люк; 7 – смотровое окно; 8 – юбочная опора; 9 – линзовый компенсатор; 10 – циркуляционная труба; 11 – опорная лапа; 12 – узел солеотделения.
Схема паровых каналов в греющей камере
Конструкции узлов ввода греющего пара
1 – обечайка греющей камеры; 2 – греющие трубы; 3 – штуцер ввода пара; 4 – паровой пояс; 5 – отбойный щиток; 6 – отбойное кольцо; 7 – паровые окна
Конструкции узлов вывода конденсата
а – сифон-карман; б – коленообразный патрубок; в – канал в трубной решетке; г – штуцер приварен к трубной решетке
Качающийся кристаллизатор
1 – корыто; 2 – бандаж; 3 – опорные ролики
Барабанный кристаллизатор с водяным охлаждением
1 – барабан; 2 – водяная рубашка; 3 – бобышки; 4 – бандаж; 5 – опорный ролик; 6 – упорные ролики; 7 – зубчатое колесо; 8 – штуцер для подачи раствора; 9 – распределительное устройство для ввода охлаждающей воды; 10 – кожух
Барабанный кристаллизатор с воздушным охлаждением
1 – вентилятор; 2 – теплоизоляционный кожух; 3 – труба для парового обогрева
Кристаллизатор с ленточной мешалкой
1 – корыто; 2 – водяная рубашка; 3 – ленточная мешалка; 4 – привод; 5, 6 – штуцеры для входа и выхода раствора; 7, 8 – штуцеры для входа и выхода охлаждающей воды; 9 – соединительное колено
Вальцовый кристаллизатор с нижним питанием
1 – валец; 2 – охлаждающее устройство; 3, 10 – опоры; 4 – станция; 5 – шнек; 6 – штуцер для выгрузки продукта; 7 – привод шнека; 8 – ванна; 9 – привод; 11 – кожух; 12 – патрубок для вытяжки; 13 – смотровое окно; 14 – ножевое устройство; 15 – приемный бункер; 16 – труба для расплава
Вакуум-кристаллизатор с гидравлическим затвором
1 – конденсатор; 2 – штуцер для подачи раствора; 3 – корпус аппарата; 4 – барометрическая труба; 5 – гидравлический затвор; 6 – мешалка; 7 – штуцер для отвода суспензии; 8 – резиновый насадок на конце питающего штуцера
Вакуум-кристаллизатор со взвешенным слоем и герметичным корпусом
1 – корпус аппарата; 2, 5, 9 – циркуляционные трубы; 3 – сепаратор; 4 – штуцер сокового пара; 6 – отстойник мелкой соли; 7 – циркуляционный насос; 8 – штуцер для подачи раствора; 10 – узел вывода маточного раствора
Выпарной аппарат пленочного типа – тип 3 исполнение 1.
Поверхность теплообмена F = 280 м2.
Трубки диаметром 38х2 мм, длиной 5000 мм.
Диаметр греющей камеры 1400 мм.
Диаметр сепаратора 2800 мм.
Штуцера:
- для входа греющего пара 400 мм;
- для выхода конденсата 65 мм;
- для входа раствора 100 мм;
- для выхода раствора 80 мм;
- для выхода вторичного пара 1000 мм;
- люк 600 мм.
